Шаблонен ObjectPool без C++ Lock

Накрая написах свой собствен пул обекти, неговият безопасен за нишки, без заключване и многоядрен мащабируем, сравнителен:

може да извършва 16,6 милиона операции заемане-връщане в секунда на Intel Core 2 Quad 2,4 GHz win7-x64, използвайки 4 нишки

`

#define CACHE_LINE_SIZE 64
#define alignCache  __declspec(align(CACHE_LINE_SIZE))
#ifdef _WIN64
#   define alignArch  __declspec(align( 8))
#else
#   define alignArch  __declspec(align( 4))
#endif

class InterlockedFlag {
    protected:
        alignArch volatile unsigned int value;
    public: 
        inline void set(unsigned int val) {
            this->value = val;
        }
        inline unsigned int exchange(unsigned int val) {
            return InterlockedExchange(&this->value,val);
        }
};

#pragma pack(push,1)
template <typename T> struct ObjectPoolNode {
    ObjectPoolNode<T>* next;
    T data;
    ObjectPoolNode() : next(nullptr) { };
};
#pragma pack(pop,1)

template <typename T> struct alignCache ObjectPoolList {
    ObjectPoolList<T>* nextList;
    char pad1[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolList<T>*)];
    ObjectPoolNode<T>* first;
    char pad2[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolNode<T>*)];
    InterlockedFlag consumerLock;
    char pad3[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(InterlockedFlag)];
    ObjectPoolNode<T>* last;
    char pad4[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolNode<T>*)];
    InterlockedFlag producerLock;
    char pad5[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(InterlockedFlag)];
    ObjectPoolNode<T>** storage;                
    char pad6[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolNode<T>**)];
    size_t available;
    size_t count;

    ObjectPoolList(size_t count)
        : producerLock(false), consumerLock(false)
    {
        this->available = this->count = count;
        this->storage = new ObjectPoolNode<T>*[count+1];
        for(size_t i=0 ; i<count+1 ; i++) {
            this->storage[i] = new ObjectPoolNode<T>;
        }
        for(size_t i=0 ; i<count ; i++) {
            this->storage[i]->next = this->storage[i+1];
        }
        this->first = this->storage[0];
        this->last  = this->storage[count];         
    }

    ~ObjectPoolList() {
        this->count = 0;
        this->available = 0;
        if(this->storage) {
            for(size_t i=0 ; i<count+1 ; i++) {
                delete this->storage[i];
            }
            delete[] this->storage;
            this->storage = NULL;
        }
    }
};

template <typename T> class alignCache ObjectPool {
private:
    ObjectPoolList<T>** lists;
    char pad1[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(ObjectPoolList<T>**)];
    size_t available;
    size_t listCount;
public:
    ObjectPool(size_t count,size_t parallelCount = 0) {
        this->available = count;
        this->listCount = parallelCount;
        if(this->listCount == 0) {
            this->listCount = getSystemLogicalProcessor(); //default
        }       
        this->lists = new ObjectPoolList<T>*[this->listCount];
        for(size_t i=0 ; i<this->listCount ; i++) {
            this->lists[i] = new ObjectPoolList<T>(count/this->listCount);
        }
        for(size_t i=0 ; i<this->listCount-1 ; i++) {
            this->lists[i]->nextList = this->lists[i+1];
        }
        this->lists[this->listCount-1]->nextList = this->lists[0];
    }

    ~ObjectPool() {
        if(this->lists) {
            for(size_t i=0 ; i<this->listCount ; i++) {
                delete this->lists[i];
            }
            delete[] this->lists;
            this->lists = NULL;
        }
        this->available = 0;
        this->listCount = 0;
    }

    T* borrowObj() {
        ObjectPoolList<T>* list = this->lists[0];
        while( !list->available || list->consumerLock.exchange(true) ) {
            if(!this->available) {
                return NULL;
            }
            list = list->nextList;
        }
        if(list->first->next) {
            ObjectPoolNode<T>* usedNode = list->first;
            list->first = list->first->next;
            list->available--;
            this->available--;
            list->consumerLock.set(false);
            usedNode->next = nullptr;
            return &usedNode->data;                     
        }           
        list->consumerLock.set(false);
        return NULL;
    }

    void returnObj(T* object) {
        ObjectPoolNode<T>* node = (ObjectPoolNode<T>*)(((char*)object) - sizeof(ObjectPoolNode<T>*));
        ObjectPoolList<T>* list = this->lists[0];
        while( list->producerLock.exchange(true) ) {
            list = list->nextList;
        }
        list->last->next = node;
        list->last       = node;
        list->producerLock.set(false);
        list->available++;
        this->available++;
    }
};

`

Най-добрият ви залог би бил да разгледате Boost.Pool и напишете интерфейс за разпределение/мутекс без заключване за него.

Като се има предвид, че има опашки без заключване, бих казал, че ако пулът не съществува, със сигурност можете да създадете един (почти) пул без заключване.

В комбинация с класическия разпределител tmalloc (който може да заключи, но го избягва колкото е възможно повече), мисля, че ще се приближите до целта си.